參考資料：http://www.shs.edu.tw/works/essay/2007/10/2007102309565771.pdf
篇名
電腦發展與趨勢
作者
林柏勛。高雄縣中山工商。綜合高中。二年6 班
電腦發展與趨勢
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壹●前言
電腦在我們現代生活是一個很方便的工具，不論食、衣、住、行都可以跟用牠來
辦，是一種未來科技的先驅，電腦以前是從一個運算工具演變而來的，發明牠的
人是美國人，但其實運算的前身是中國人發明的，但那時中國人沒比美國有錢，
沒能力發展高科技產品，電腦的祖先是計算機，經過數百年演化而成的，有分成
四個時期，第五個時期會跟我們的未來科技發明一直息息相關。相信未來能將電
腦更加進化，讓我們的生活更具方便、更有輕鬆。
貳●正文
一、計算機的演化
電腦是從計算機演化來的，沒有計算機就沒有電腦，最早的計算機是中國人發明
的，是以「太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦」這個中國人的觀念可說是電
腦0 與1 運算概念的緣起。這項概念在中國人的算盤中被充分運用如圖【一】所
示，成為人類最早期的運算器，也是今日所有電腦運算的基礎。
圖【一】、算盤
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
法國哲學家間數學家巴斯卡（Blaise Pascal）於1642 年設計的第一部加法計算器如
圖【二】所示，這個像雪茄盒大小的機器，內部包含一組相連的齒輪，只要在上
面撥出數字，齒輪之間互相轉動算出累加後的值，並顯示在上方的小窗口上。
圖【二】、巴斯卡計算機
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
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西元1666 年，莫南（Thomas Morland）發明的乘法計算器，它的原理跟巴斯卡非常
的相似，外型也差不多如圖【三】所示。
圖【三】、莫南計算機
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
英國發明家兼數學家巴倍奇（Charles Babbage）於西元1830 年獲得英國政府的支
助，著手設計可以用來解多項式的機器如圖【四】所示，稱為差分機。
圖【四】、差分機
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
英國發明家巴倍奇（Charles Babbage）再接再厲設計另一部能做多種計算的機器如
圖【五】所示，稱為分析機。雖然他有生之年沒製造出來，但是他兒子繼承了他
遺志，完成了差分機的計算部門。而且分析機的設計正是後來設計電腦的構想，
包括輸入裝置、處理機和計算器、指揮工作和計算順序的控制單元、儲存裝置、
輸出裝置等五大部門。
圖【五】、分析機
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
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由美國統計學家何樂禮（Herman Hollerith）發明，他採用Jacqquard 的打孔卡片原
理，使穿過孔的細棒構成一個電路，計算機便加一。當時的人口普查統計，利用
這部機器將七年半的工作縮短到六個星期，確實地統計出數字來如圖【六】所示，
這項發明使計算器的機械時代移轉到電器化時代，電腦技術也從此開始萌芽了。
圖【六】、打洞卡片處理機
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
二、電腦發展時期
第一代電腦(1946~1958)--真空管時期：
1946 年，美國賓州大學的毛琪雷(Dr.John W.Mauchly)與愛克特(J.Presper Echert)，製
造了第一部以真空管為電子元件的自動電腦，稱ENIAC(Electronic Numerical
Integrator And Calculator)的縮寫，它的長度為50 呎，寬30 呎(佔地約42 坪)，重30
噸，共用了18800 個空管，是真空時期，也是第一代電腦的開始。ENIAC 處理資
料的媒體為打孔卡片；計算機讀進卡片的形式。乃遵循人類給予計算機的指令流
程去做的，也就說係採用插線盤方式的。但因人類可給予機器的指令種類及數量，
是有限制的，因此無法要求其處理高水準的工作。公元1945 年，范諾曼(Dr. John Von
Neumann)乃將作為控制方式的程式(Program)全部記憶於計算機的內部。這種將程式
記憶於電腦，以執行計算處理的方式，稱為內藏程式方式(Stored Program Method)。
公元1949 年劍橋大學所完成的EDSAC，及1952 年由賓州大學所完成的EDVAC 等
計算機都是採用此種原理。自1952 年代就進入實用化時代，在美國經過試驗研究
階段後，電腦就成為商品出售，因而在民間企業也開始使用。
優缺:
體積龐大、速度緩慢、運轉時容易產生高熱，不但耗電多且容易當機。當時所使
用的程式語言，是由0 和1 所構成的機械語言。
電腦發展與趨勢
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第二代電腦(1959~1964)-電晶體時期:
電子科技快速進步，電子元件由真空管進步電晶體(Transistor)如圖【七】所示， 其
大小只有真空管的二十分一，耗電量及散熱量都少了很多，1954 年只有了以電晶
體代替真空管的電製造成功，是第二代電腦的開始。在記憶單元使用磁心，亦為
本時代的特徵之一。由於全面性的使用電晶體，以及電腦內部的回路理論的發達
等，促進了演算或記憶的高速化和安定化。在電路單元，使用真空管和使用電晶
體，其性能和安定性方面有很大的差異。真空管的壽命比較短暫，與此比較電晶
體的壽命幾乎等於半永久的，其信賴性也比真空管高100 倍，從這些事實察知，電
腦也迎接了電晶體的黃金時代。在此時代，出現了配合使用目的各種電腦，也就
是製出科學技術計算處理用，事務資料處理用，或能處理兩者的通用電腦。這時
代的特色乃為編寫程式系統(Programming System )的運用。由於編寫程式系統的出
現，那麼對於指揮電腦運轉的程式(處理程序手冊，程式)的編寫成為更容易。編寫
程式系統未被運用以前，人類以機器語言編寫程式。機器語言就是電腦所能理解
的語言，是一種既繁雜又難於應付的語言。因此，人們遂以人類容易了解的語言
編寫一種程式，將人們所要處理的問題的程式語言轉換為機器語言，然後再將機
器語言轉換為人理的問題的程式語言轉換為機器語言，然後再將機器語言轉換為
人類容易了解的語言。這種編譯轉換語言的工作，交由電腦處理，就是編寫程式
系統。這時期，同時也啟用了一種適用於多種企業的共通業務的應用程式
(Application Program)。至第二代的後半期，子出現了資料通信系統，這系統在第三
代有更佳的發展，同時也被實際利用於各種不同範疇。這時期高階程式語言也發
展出來了，程式師只要將注意力集中在解決問題上，不再需要自己去應付機器所
有的細節，對未來的資訊工業發展，有重要的影響。
圖【七】、電晶體
（資料來源：檢索於2007.10.06，http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm）
優缺:
電腦速度更快、體積變小、耗電量下降、運轉時不易產生高熱、穩定性更高。
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第三代電腦(1964~1971)--積體電路時期：
電晶體的時代維持了十年，1964 年4 月1 日，電腦界的巨無霸－美國IBM 公司向
全世界宣佈，使積體電路(IC，Integrated Circuit)研製成功IBM 360 型電腦，是第三
代電腦的開始，電腦的速度又快了幾百倍。積體電路為，一個大小約1 公厘(mm)
四方的東西，其中排組了電晶體或二極體(Diode)、電阻等電路，如將其擴大時則如
照片的下方所示者，其衵排組了約20 個電晶體，40 個電阻或電容器(Condenser)等
性能的電路。由於採用積體電路，電腦的體型便顯得輕巧玲瓏了。但是其更大的
優點為促進電腦的高性能化，高信賴化，動作的高速化。電腦有各種各樣的規模，
所謂規模之不同，係表示其演算速度，記憶容量，或事務處理能力等各有差別。
優缺:
電腦體積可以縮更小、成本更低、運轉速度更快、耗電量更少，電腦也從此開始
進入許多家庭。
第四代電腦(1972~)--超大型積體電路時期：
由於電子工業的技術突飛猛進，積體電電路也不斷的改良，一片積體電晶片(Chip)
原先只能夠容納下數十個電子元件的功能(所謂一個電元件就是原來一個真管或電
晶體)，稱為小型積體電路(Small Scale Integrated Circuit，簡稱SSI)。後來一片積體
電路晶片能容納數百個電子元件，稱為中型積體電路(Medium Scale Integrated
Circuit，簡稱MSI)。等到一片積體電路晶片能容納一千多個電子元件，稱為大型積
體電路(Large ScaleIntegrated Circuit，簡稱LSI)(注意：所謂大型是指容量大，而不是
體積大)。1970 年以後，己經能在一片積體電路晶片上容納數千個甚至數萬個電子
元件，就稱為超大型積體電路(Very Large Scale Integrated Circuit，簡稱VLSI) 。一
般習慣上，將1970 年以後使用VLSI 的電腦稱為第四代電腦。1971 年，英特爾公
司的首次宣布單片4 位微處理器4004 試製成功，它所採用矽片為10.6 平方毫米，
積體度達到相當於2，200 個昌體管數。從此，揭開了微型機發展的帷幕。微型機
以小巧的身軀、靈活的方式和低廉旳價格，迅進入了辨公室、商店、工廠、實驗
室和家庭，幾乎無處不有它的身影。1973 年，英特爾公司又宣布研製成勁8 住微
處理器8080，使單片的隼成度提高到4800 個晶體管。「微型化技術」使第四代電
腦有一項非常重要的創新發明，即「微處理機」的出現。
優缺:
跟第三代差不多，但比第三代功能多一些，處理2 速度更快、容量更大、體積更
小，是我們現在所用的電腦。
電腦發展與趨勢
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參●結論
電腦具有快速處理能力、儲存容量大、準確性高、傳輸容易、適合做反覆處理的
工作等特性。近年來電腦的發展因為電子科技的發達，其主要元件由最早的真空
管到超大型積體電路。未來的電腦〈第五代電腦〉會如何發展呢?現在預測未來是
以人工智慧和自然語言為主，在發展趨勢方面包括以下的特點:
1.重量和體積愈來愈小
2.處理速度愈來愈快
3.記憶容量愈來愈大
4.可靠性愈來愈高
5.通訊能力愈來愈強
6.愈來愈環保及省電
7.愈來愈人性化
肆●引註資料
(註一) 查理斯.奧克（2007）。電腦時代。香港：三聯。
(註二) 金子威、洪秀朋（2007）。電腦概論現在與未來。台北：儒林。
(註三) Peter Norton 著、莊承翃譯（2007）。計算機概論。台北：麥格羅.希爾
出版集團。
(註四) 電腦的演進。檢索於2007.10.06。http://content.e/ du.tw/primary/info_edu/tp_tt/cont
ent/bcc/history.htm
心得：
電腦的發明改變了現代人的生活方式，例如大家會花時間在上網，用網路搜尋資料、用網路看電視、電子書的運用等，都是近幾年興起的。網路資訊的發達，我們也必須注意網路陷阱及可疑病毒。在娛樂之虞，也需要顧好自己的身體，不要讓自己沉迷於網路世界！
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